محامل الجسر هي معدات أو أجهزة هيكلية مثبتة بين البنية التحتية للجسر والبنية الفوقية لنقل الحمل المطبق بما في ذلك أحمال الزلزال، وأحمال الرياح وأحمال المرور والوزن الذاتي للبنية الفوقية.
تحمل الجسر: هو جزء من الجسر الذي يقدم عادة على سطح يستريح بين أرصفة الجسر وسطح الجسر، الغرض من المحمل هو السماح بالحركة المتحكم فيها، وبالتالي تقليل الضغوط المعنية، الأسباب المحتملة للحركة هي التمدد والانكماش الحراري أو الزحف أو الانكماش أو التعب بسبب خصائص المواد المستخدمة في المحمل، تشمل المصادر الخارجية للحركة استقرار الأرض بالأسفل والتوسع الحراري والنشاط الزلزالي.
وظائف محامل الجسر:
وهي من أهم مكونات الجسور:
- ينقلون القوات من البنية الفوقية للجسر إلى البنية التحتية، يوجد نوعان رئيسيان من الأحمال: أحمال الجاذبية (التي تشمل الوزن الذاتي وحمولة السيارة) والأحمال الجانبية (التي تشمل قوى الزلازل والرياح).
- إنها تسمح بالحركات مثل الترجمة والدوران بين العوارض وأغطية الجسور.
- منصات تحمل النيوبرين (هيكل يشبه المطاط)، نوع خاص من محامل الجسر يفقد طاقته من خلال التشوهات.
- إنه يبسط آلية نقل الحمولة، وبالتالي يسهل تحليلها.
أنواع المحامل لهياكل وتفاصيل الجسور:
توفر محامل الجسر أيضًا غرفًا للحركات النسبية بين البنية الفوقية والبنية التحتية، على سبيل المثال حركات الدوران والحركات الانتقالية في الاتجاه الأفقي والعرضي، ينقسم المحمل المستخدم في بناء هيكل الجسر إلى فئتين رئيسيتين هما محامل التمدد والمحامل الثابتة، يسمح الأول بحركات متعدية ودورانية بينما يسمح الأخير بحركات دورانية وتحركات انتقالية محدودة.
هناك عدة أنواع من محامل الجسور التي تم استخدامها في بناء الجسور والتي تمت مناقشتها أدناه، حيث تشمل الأنواع المختلفة من محامل الجسور ما يلي:
- انزلاق المحامل.
- محامل الروك والدبوس.
- محامل.
- محامل مرنة.
- محامل منحنية.
- محامل وعاء.
- محامل القرص.
محامل منزلقة للجسور:
يتكون المحمل الانزلاقي من لوحين معدنيين، عادة ما تكون صفائح من الفولاذ المقاوم للصدأ، تنزلقان بالنسبة لبعضهما البعض، وبالتالي توفر مساحة للحركة الانتقالية ومواد التشحيم بينهما.
يتم إنشاء قوة احتكاك في المحمل المنزلق ويتم فرضها على البنية التحتية والبنية الفوقية وتحمل الانزلاق نفسه، لذلك قد يكون من الضروري توفير مادة تشحيم مثل (polytetrafluoroethylene PTFE) لتقليل الاحتكاك الناتج، تم تحديده بواسطة (ASSHTO) أنه لا يمكن استخدام المحمل الانزلاقي، ما لم يكن امتداد الجسر أصغر من 15 مترًا، هذا لأن المحمل المنزلق لا يمكن استخدامه فقط إذا كان الجسر يعاني من حركة الدوران، ومع ذلك يمكن تجاهل قيود الامتداد لاستخدام المحامل المنزلقة عند استخدامها مع أنواع المحامل الأخرى.
محامل الروك والدبوس لهياكل الجسر:
الروك عبارة عن محمل تمدد يتكون من سطح منحني في الجزء السفلي، والذي يستوعب حركة انتقالية ويوفر دبوسًا في الأعلى مساحة لحركة الدوران. محمل الدبوس هو محمل ثابت يوفر مساحة لحركة الدوران من خلال تطبيق دبوس الصلب، لها هيكل ومكون مشابه مثل محمل الروك بصرف النظر عن الجزء السفلي من محمل الدبوس المسطح والمثبت على الرصيف الخرساني.
يتم استخدام كل من محامل الروك والدبوس بشكل أساسي في هيكل الجسر الفولاذي، يجب مراعاة محمل الروك والدبوس عندما تكون حركة الجسر معروفة وموصوفة بشكل كافٍ، لأن هذه المحامل يمكن أن توفر غرفًا لكل من الحركات الانتقالية والدورانية في اتجاه واحد فقط، ومن المحتمل أن تعاني هذه المحامل من التدهور والتآكل، لذلك من الضروري إجراء فحص وصيانة دورية.
محامل أسطوانية للجسور:
يمكن استخدام محمل الأسطوانة في بناء هيكل جسر من الخرسانة المسلحة والصلب، هناك نوعان من التكوينات الرئيسية بما في ذلك محمل أسطواني واحد يتكون من بكرة واحدة موضوعة بين لوحين ومحمل أسطواني متعدد يتكون من عدة بكرات مثبتة بين لوحين.
الأول، يمكن أن يستوعب كلاً من حركة الدوران والترجمة في الاتجاه الطولي وهو رخيص التصنيع، ولكن سعة التحميل الرأسية محدودة. على العكس من ذلك، فإن الأخير يمكن أن يفسح المجال لحركة الترجمة فقط، ويمكن استيعاب حركة الدوران إذا تم دمج البكرات مع محمل المسمار، تعد محامل البكرات المتعددة باهظة الثمن وتدعم الأحمال العمودية الكبيرة إلى حد كبير. كما يجب إجراء الفحص وإعادة التأهيل بشكل منتظم، حيث أن محمل البكرات عرضة للتآكل والأضرار.
محامل مرنة لهياكل الجسور:
يتكون من المطاط الصناعي المصنوع من المطاط الصناعي أو الطبيعي، ويمكن أن يأخذ كل من حركات الترجمة والدوران من خلال تشوه المطاط الصناعي، قدرة المطاط الصناعي على حمل الأحمال العمودية الكبيرة هو بسبب توفير التعزيز الذي يمنع الانتفاخ الجانبي من المطاط الصناعي.
يوجد عدد من وسادات التحميل المرنة المصنفة بناءً على أنواع التعزيزات المستخدمة، على سبيل المثال منصات تحمل اللدائن المرنة المقواة بالفولاذ والعادي والألياف الزجاجية المقواة والبط القطني.
تختلف القوة والاستجابة لكل نوع محمل اللدائن المرنة المقوى بالفولاذ هو الأقوى والوسادة المرنة العادية هي الأضعف، المحمل المرنة ليست باهظة الثمن ولا تتطلب صيانة كبيرة، وهذا هو السبب في أنها أكثر أنواع المحامل المرغوبة.
محامل منحنية للجسور:
يتكون من لوحين منحنيين يتطابقان، إذا كان المحمل المنحني أسطوانيًا، فإنه يستوعب حركات الدوران فقط، ومع ذلك يمكن التعامل مع كل من حركات الدوران والترجمة إذا كان المحمل المنحني كرويًا.
نظرًا لحقيقة أن كلاً من أحمال الجاذبية والهندسة المنحنية تولد مقاومة جانبية ضد، وبالتالي فإن الحركة الجانبية ستكون محدودة، وهذا هو السبب في أن شريط التمرير متعدد رباعي فلورو إيثيلين (PTFE) ملتصق بالمحامل من أجل توفير غرف للحركات الجانبية.
محامل وعاء لهياكل الجسر:
يتكون محمل الوعاء من قرص مطاطي محصور في وعاء، ومكبس فولاذي مصمم بشكل صحيح في جدار الوعاء وحلقات إحكام مسطحة تحافظ على اللدائن المرنة داخل الوعاء، يمكن أن تتحمل محمل القدر أحمالًا رأسية كبيرة ويتم نقلها عادةً من خلال مكبس فولاذي إلى قرص مرن غير قابل للضغط تقريبًا، بقدر ما يتعلق الأمر بالحمل الجانبي، يتم نقله أثناء تحرك المسدس الفولاذي نحو جدار الوعاء.
محامل القرص للجسور:
يتم استيعاب حركة الدوران من خلال تشوه المطاط الصناعي، بينما يتم النظر في حركة الترجمة من خلال تطبيق منزلق (PTFE).
يجب أن يكون المطاط الصناعي المستخدم صعبًا بشكل كافٍ لدعم الأحمال الرأسية دون التعرض لتشوهات كبيرة ومرنة بما يكفي للسماح بالحركة الدورانية، يتم دعم كل من الأحمال الرأسية والأحمال الجانبية بواسطة قرص مرن وحلقة معدنية في وسط المحمل على التوالي.
